package leetcode.pre50;

import java.util.*;

/**
 * 罗马数字包含以下七种字符： I， V， X， L，C，D 和 M。
 * <p>
 * 字符          数值
 * I             1
 * V             5
 * X             10
 * L             50
 * C             100
 * D             500
 * M             1000
 * 例如， 罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1。
 * 12 写做 XII ，即为 X + II 。
 * 27 写做  XXVII, 即为 XX + V + II 。
 * <p>
 * 通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。
 * 但也存在特例，
 * 例如 4 不写做 IIII，而是 IV。
 * 数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。
 * 同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：
 * <p>
 * I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边，来表示 4 和 9。
 * X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边，来表示 40 和 90。 
 * C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边，来表示 400 和 900。
 * 给定一个整数，将其转为罗马数字。输入确保在 1 到 3999 的范围内。
 * <p>
 * 示例 1:
 * <p>
 * 输入: 3
 * 输出: "III"
 * 示例 2:
 * <p>
 * 输入: 4
 * 输出: "IV"
 * 示例 3:
 * <p>
 * 输入: 9
 * 输出: "IX"
 * 示例 4:
 * <p>
 * 输入: 58
 * 输出: "LVIII"
 * 解释: L = 50, V = 5, III = 3.
 * 示例 5:
 * <p>
 * 输入: 1994
 * 输出: "MCMXCIV"
 * 解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.
 *
 * @date 2020/5/29 21:03
 */
public class Code12_IntToRoman_整数转罗马 {

//    //存储数字与罗马转换
//    private static Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
//    //存储所有的数字
//    private static Integer[] array;

//    static {
//        map.put(1, "I");
//        map.put(5, "V");
//        map.put(10, "X");
//        map.put(50, "L");
//        //特殊的情况
//        map.put(4, "IV");
//        map.put(9, "IX");
//        map.put(40, "XL");
//        map.put(90, "XC");
//        //常数时间
//        array = map.keySet().toArray(new Integer[0]);
//        Arrays.sort(array, (a1, a2) -> a2 - a1);
//    }
//


    /**
     * 思路同N进制，取余。时间空间都是O(1)。
     */
    //存储所有的数字
    private static Integer[] array =
            {1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};

    //存储所有数字对应的罗马
    private static String[] map =
            {"M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"};


    public static String intToRoman(int num) {
        if (num <= 0) return "";
        int index = 0;
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
//       由于有一组有限的罗马数字，循环可以迭代多少次有一个硬上限。
//      因此，我们说时间复杂度是常数的，即 O(1)
        while (num != 0) {
            //取出模
            int count = num / array[index];
            //取出余数
            num = num % array[index];
            //更新结果
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                sb.append(map[index]);
            }
            index++;
        }
        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(intToRoman(3));
        System.out.println(intToRoman(4));
        System.out.println(intToRoman(9));
        System.out.println(intToRoman(58));
        System.out.println(intToRoman(1994));
    }

}
